JPS59159583A - 半導体発光装置 - Google Patents

半導体発光装置

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JPS59159583A
JPS59159583A JP58032764A JP3276483A JPS59159583A JP S59159583 A JPS59159583 A JP S59159583A JP 58032764 A JP58032764 A JP 58032764A JP 3276483 A JP3276483 A JP 3276483A JP S59159583 A JPS59159583 A JP S59159583A
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wire bonding
laser diode
wire
gold
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正道 小林
Masahiro Ichiki
市来　正浩
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体発光装置、例えばレーザダイオードのご
とき発光素子の電極取り出し技術に関する。
〔背景技術〕
レーザダイオードなステム上に組み立て電極取り出しを
行なうため本願発明者等はこれまで下記の構造を考えた
。すなわち、第１図に示すように、サブマウントと称す
る５ｉＣ（炭火シリコン）等の高耐熱性絶縁基板１０表
面にクロム・金・半田を順次積層してなる金属被膜２を
形成し、この金属被膜２の上の一部にレーザダイオード
素子（発光素子）３を載せると同時に、金属被膜２の上
の他の一部に金ベディスクルと称する金箔の小片４を載
せて加熱することにより上記金属被膜表面の半田を溶か
してレーザダイオード素子と金ベディスタルを絶縁基板
１上に溶着固定す゛る。レーザダイオード素子からの電
極取り出しは、同図に示すようにレーザダイオード素子
３の上面電極に直接に金線５をワイヤボンディングし、
下面電極は金属被膜２を介して電気的に接続する金ペデ
ィスタル４上に金線６をワイヤボンディングすることに
より行なう。
なお、上記絶縁基板１は後記する別の銅等からなるステ
ムに取付けられ、ワイヤボンディングされた各金線はス
テム上のリードに接続される。
上記のＳｉＣからなる絶縁基板１０寸法は、たとえば縦
横０．５１１１ｍＸ１．ＯｗＬ、厚さ０．２膓程度で極
めて微小であり、この上にレーザダイオード素子及び金
ベディスタルを半田付けするために同時に載せることは
困難で、その自動組立化の大きな障害になっている。本
発明はかかる問題を解決したものである。
〔発明の目的〕
本発明の目的はレーザダイオードの組立の合理化ができ
る電極取り出し構造の提供にある。
〔発明の概要〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、絶縁基板の一主表面上の全面又は
一部に金被膜が形成され、この金被膜表面上の一部に半
田材を介してレーザダイオード素子が取り付けられ、こ
のレーザダイオード素子の上面はその一つの電極取り出
しのためのワイヤボンディング部であるとともに金被膜
表面の他部はレーザダイオード素子の他の一つの電極取
り出しのためのワイヤボンディング部であることによっ
て、レーザダイオードの組立の自動化を可能とする発明
の目的を達成するものである。
〔実施例〕
第２図〜第９図は本発明による半導体発光装置の一実施
例をその組立工程の各形態により示す工程断面図である
。
＋１１　　第２図において、１０は厚さ０．２鵡のＳｉ
Ｃ基板（ウェハ）であってこの基板の上面上の全面に接
合性を良くするためＣｒ（クロム）又はＴｉ（チタン）
等の金属の薄膜１１を蒸着又はスパッタにより形成し、
その上にＡｕ（金）の薄膜１２を蒸着又はスパッタによ
り形成する。なお、ＳｉＣ基板１０の下面にもＡｕ等の
金属が蒸着されるが、このための説明及び図面は省略す
る。
（２）ホトレジストマスク（図示しない）を用いて上記
Ｃｒ等及びＡ　１１の薄膜１１．１２をベレットボンデ
ィング及びワイヤボンディングされる部分をのこして第
３図に示すように不要部をバターニング（ホトエッチ）
により除去する。この場合バターニングされる部分には
ＳｉＣ基板のスクライプ領域（Ｓ）を含むものである。
（３１Ａｕ等の薄膜の上でレーザダイオード素子を取り
付ける部分に不要な金属拡散を阻止するためのバリアメ
タルとして、Ｃｒ　（クローム）、Ｔｉ（チタン）、Ｗ
（タングステン）、Ｔａ（タンタル）等から選択し、本
バリアメタル上に半田との濡れ性の良好なＡｕ（金）、
ｐｔ（白金）、Ｐｄ（バ２ジウム）等を形成した金属被
膜１３を第４図に示すように選択的に形成する。この金
属被膜１３の選択形成にはホトレジストマスク又はリフ
トオフ法（後述する）を用いて行なうものである。
（４）　　バリアメタルとなる金属被膜１３上に、半田
をリフトオフ法により形成する。すなわち第５図に示す
ようにレーザダイオード素子をとりつげる部分のみが窓
開するホトレジスト（感光耐食樹脂）マスク１４を形成
した上に適当な厚さに半田材（Ｐｂ−８ｎ系）１５を形
成した後、上記ホトレジスト・マスク特定の有機溶剤を
用いて溶解除去することによりホトレジストマスク上の
半田材を選択的に取り除（（第６図参照）。
（５１ＳｉＣ基板１０をスクライプ領域Ｓでカットし、
個々のベレットに分割する（第６図、第７図参照）。
（６）レーザダイオード素子（Ｇａ　Ａｓ　ＡＩｊ系共
晶半導体結晶の一部に不純物拡散により活性層となるＰ
ｎ接合を形成し、上下面に電極を設けたもの）１６を上
記半田材１５の上に示すように載置し、加熱して半田材
を溶かすことにより固定する。
（７）第８図に示すようにレーザダイオード素子１６の
上面電極に対して一つのＡｕワイヤ１７を直接にワイヤ
ボンディングするとともにＡｕ被膜１２においてダイオ
ード素子の取り付けてない部分に他の１つのＡｕワイヤ
１８をワイヤボンディングにより接続する。第９図は第
８図に対応する平面図である。
なお、ワイヤボンディングを行なう以前にＳｉＣ基板１
０は第１２図に示すようにステム１９上に半田等により
固定され、ワイヤボンディングされたＡｕワイヤ１７．
１８の他端をステム上に植設されたリード２０にワイヤ
ボンディングにより接続する。同図において２１はステ
ムヘッダ、２２は光出力モニター用受光素子、２３は封
止体であって上部を開口しレーザ光が上方へ向って発振
するようになる。なお、位置精度を確実なものとするた
めに、第１２図に示すようにステム１９．サブマウント
１０およびレーザダイオード（チップ）１６のそれぞれ
の端面ば平坦とならないように取り付けた方が好ましい
。
上記の実施例で説明した本発明によれば、ＳｉＣ等の絶
縁基板（又はサブマウントという）上［Ａｕ被膜を半田
付けする部分（１３）とワイヤボンディング（１２）す
る部分とを同時にバターニングにより形成することによ
り、サブマウント上に半田付けするのはレーザダイオー
ド素子チップのみとなるから組立の自動化が容易となろ
う第９図では、レーザダイオード素子を半田付けする部
分とワイヤボンディングする部分を含むＡｕ等の金属被
膜をほとんど全面に形成する場合を示しているがワイヤ
ボンディングされる部分の金属被膜はこれ以外に任意の
形状とすることができる。
第１０図ではワイヤボンディングされる金属被膜を半凸
形状とした場合の例を示し、ワイヤポンディング位置は
いくぶん限定されることになる。
第１１図は金属被膜におけるワイヤボンディングされる
部分を２つの部分１２ａ、１２ｂに分けて形成した場合
の例を示す。この場合、レーザダイオード素子が半田付
けされた部分と一体の部分１２ａから切り離された部分
１２ｂＫレ一ザダイオード素子上面のワイヤボンディン
グ部から取り出したＡｕワイヤ１７を−たん接続し、こ
こを第２のワイヤボンディング部として新たなＡｕワイ
ヤ２４をワイヤボンディングし外部リードへの電極取り
出し部とする。
〔効果〕
以上実施例で述べた本発明によれば下記のように効果が
得られる。
（１）　　レーザダイオード取り付は部とワイヤボンデ
ィング部を一体に形成することにより従来のようなＡｕ
ベディスクルが不要となり、組立の自動化が実現できる
。
（２１Ａｕペデイスタルが不要になることにより材料節
減ができる。
（３）　　ワイヤボンディング部となるＡｕ被膜を２つ
部分に分けて形成することにより、レーザダイオードチ
ップ付けを既に行なったサブマウント毎に［移し変え１
を行なう場合に有利である。
（４）　　第２のワイヤボンディング部を設けることに
より、レーザダイオードから直接にリードへのワイヤボ
ンディングによる接続が一度で済み、素子へのストレス
が少なくなり寿命が向上する。
１５）上記（１）〜（４）により製品の信頼性が向上す
る。
以上本発明者によってなされた実施例にもとづき具体的
に説明したが本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更可能であ
ることは（・うまでもな℃・。
たとえばワイヤボンディング部となるＡｕ被膜の形状を
図示した形状以外の種々の形状をもたせることができる
。
〔利用分野〕
本発明はレーザダイオード一般、例えば赤外レーザダイ
オード、可視レーザダイオード等の長波長レーザダイオ
ードの電極取り出し構造に適用できる。さらに本発明は
レーザダイオード以外の半導体発光素子の電極取り出し
構造に応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこれまで使われているレーザターイオードの電
極取り出し構造の一例を示す断面図である。 第２図〜第８図は本発明によるレーザダイオードの電極
取り出し構造の一実施例をその組立工程にしたがって示
す工程断面図である。 第９図〜第１１図は本発明によるレーザダイオードの電
極取り出し構造の各実施例を示す平面図である。 第１２図はレーザダイオード装置全体の組立後の形状を
示す正面図である。 １・・・ＳｉＣ基板、２・・・半田被膜、３・・・レー
ザダイオード素子、４・・・金ペディスタル、５，６・
・・金ワイヤ、１０・・・ＳｉＣ基板（ウェハ及びペレ
ット）、１１・・・Ｃｒ、Ｔｉ等の薄膜、１２・・・金
被膜、１３・・・バリアメタル、１４・・・ホトレジス
ト、１５・・・半田材、１６・・・レーザダイオード素
子（チップ）、１７．１８・・・金ワイヤ、１９・・・
ステム、２０・・・リード、２１・・・ステムヘッダ、
２２・・・光出力モニタ用受光素子、２３・・・封止体
、２４・・・金ワイヤ、Ｓ・・・スクライプ（ダイシン
グ）領域。 第　　１　　図 第　　２　図 ／２ 第　　４　　図 第　　６　図 ３９０ 竺９図 第１０図 ／−？

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁基板の一生表面上の全面又は一部に金被膜が形
    成され、上記金被膜表面上の一部に半田材を介して発光
    素子が取り付けられ、上記発光素子の上面はその一つの
    電極取り出しのためのワイヤボンディング部であるとと
    もに上記金被膜表面上の他部は上記発光素子の他の一つ
    の電極取り出しのためのワイヤボンディング部であるこ
    とを特徴とする半導体発光装置。 ２、上記ワイヤボンディング部となる金被膜は２つの部
    分に分けて絶縁基板上に形成され、第１の金被膜上の一
    部に半田材を介して発光素子が取り付けられ、発光素子
    の上面のワイヤボンディング部から取り出したワイヤは
    第２の金被膜上に接続されるとともに、この第２の金被
    膜は一つの電極取り出しのための第２のワイヤボンディ
    ング部となっている。許請求の範囲第１項に記載の半導
    体発光装置。
JP58032764A 1983-03-02 1983-03-02 半導体発光装置 Granted JPS59159583A (ja)

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